綜放面靜壓狀態(tài)下防滅火技術(shù)探索(1)

1、綜放面靜壓狀態(tài)下防滅火技術(shù)探索一、背景簡述綜放面在正?；夭善趦?nèi)，因受采動影響作用，使采空區(qū)內(nèi)煤炭自 燃“三帶”處于動態(tài)變化過程，致使綜放面發(fā)火幾率較小。但是在停 產(chǎn)檢修、放假期間及工作面回撤期間，因其受相對動態(tài)影響較小，采 空區(qū)內(nèi)浮炭自燃蓄熱發(fā)火條件更為充足，從而造成采空區(qū)，特別是架 頂和上隅角出現(xiàn)發(fā)火現(xiàn)象，為了能夠確保工作面停產(chǎn)時間長達45-60 天的靜壓狀態(tài)下，不產(chǎn)生高溫、不出現(xiàn)氣體超限現(xiàn)象，使工作面順利 啟動生產(chǎn)，探索研究綜放面靜壓狀態(tài)下防滅火技術(shù)對于礦井安全回采 及可持續(xù)發(fā)展及提高礦井經(jīng)濟效益必將起到重大意義。二、實際生產(chǎn)中的需求分析綜放面靜壓狀態(tài)下的防滅火技術(shù)在國內(nèi)成功的借鑒經(jīng)驗較少

2、，本 研究課題主要是針對馬蹄溝煤礦二采區(qū)工作面受壓較大、生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù) 雜以及煤的自燃發(fā)火期短、工作面在停產(chǎn)或回撤周期較長，極易發(fā)火 的現(xiàn)狀，進行相應(yīng)的分析、探索及研究。通過本課題的深入研究，將 切實解決馬蹄溝煤礦綜放面在靜壓狀態(tài)下的的防滅火關(guān)鍵技術(shù)，為礦 井的安全回采與可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。三、主要研究內(nèi)容馬蹄溝煤礦25110綜放面位于礦井二采區(qū)，25110綜放面開采 煤層為煤5層，工作面走向長470 m,傾向長100 m,煤巖組分以暗 煤為主，煤巖類型為半亮、半暗型，煤質(zhì)較穩(wěn)定，屬低灰、低磷、特 低硫、高發(fā)熱量的長焰不粘煤，煤層賦存穩(wěn)定，節(jié)理裂隙發(fā)育，煤層內(nèi)有1層夾殲，夾砰變化無規(guī)律可循。經(jīng)對煤

3、5層的自燃傾向性和煤塵爆炸性進行了鑒定，水分為6.48%,灰分為7.94%,揮發(fā)分為38.98. %,自燃等級為i類容易自燃煤層;25110綜放面在回采末期月推進進度控制在19-22m左右，進入回撤前期，利用10天時間對工作面進行掛網(wǎng)、注錨，做回撤前期準 備工作，隨后進入工作面的回撤，該面自掛網(wǎng)、注錨開始直至回撤結(jié) 束，該面回撤周期大約為45天，自工作面會采末期的緩采算起至工 作面回撤完畢，工作面在約計60天左右?guī)缀跆幱陟o壓狀態(tài)下。k根據(jù)25110綜放工作面井下位置及開采技術(shù)特點，結(jié)合礦井 原有的預(yù)測預(yù)報技術(shù)及黃泥灌漿、均壓通風(fēng)、采空區(qū)注氮、噴灑阻化 劑、噴漿堵漏等方法，進一步研究探索出新型泡

4、沫材料充填堵漏、煤 體超前注水等具有廣泛推廣意義的防滅火方法，為工作面安全、高效 回采提供保障。2、針對綜放工作面的推進進度較慢、停產(chǎn)期較長、工作面回撤 周期長的特征，研究綜放工作面在靜壓狀態(tài)下的綜合防滅火技術(shù)；四、關(guān)鍵技術(shù)通過探索、優(yōu)化礦井綜放面的綜合防滅火技術(shù)，延長工作面在靜 壓狀態(tài)下的存放周期；針對馬蹄溝煤礦25110綜放面在回采末期及工作面回撤這種靜 壓狀態(tài)下，結(jié)合礦井原有預(yù)測預(yù)報技術(shù)及黃泥灌漿、均壓通風(fēng)、采空 區(qū)注氮、噴灑阻化劑、噴漿堵漏等綜合防滅火方法，通過長期探索與 研究，摸索出工作面煤體超前注水、對采空區(qū)漏風(fēng)點使用新型泡沫材料充填的方法，確保了 25110綜放面在回采末期將月進

5、度在19-22米左右，且工作面回撤周期長達30天這種近乎靜壓狀態(tài)下的工作面安 全回撤。通過采用這些綜合防滅火方法及措施切實解決25110綜放工 作面回采末期及回撤期間靜壓狀態(tài)下的防滅火難題。煤體超前注水：25110綜放面在剩余50米時，在超前工作面上 下口 10-30m范圍的煤體松軟、裂隙發(fā)達的煤體上，自回風(fēng)巷向皮帶 巷施工注水鉆孔，采用靜壓注水的方式，通過所施工的高、中、低位 組鉆孔輪換、交替注水，通過人員觀察，發(fā)現(xiàn)工作面或皮帶巷內(nèi)有水 流出時，轉(zhuǎn)入下一位置繼續(xù)注水。通過通過工作面推進，濕潤的煤體 被拋至采空區(qū)，通過其富含的水分，有效緩解采空區(qū)內(nèi)發(fā)熱，從而截 斷了采空區(qū)內(nèi)煤炭自燃所需的“高溫

6、”要素，確保采空區(qū)不會出現(xiàn)發(fā) 火現(xiàn)象。新型泡沫材料充填漏風(fēng)點：在25110綜放面回采末期及回撤期間，為減少向采空區(qū)漏風(fēng)，我礦采用新型泡沫充填材料對工作面上下角進行充填堵漏，因為該材料發(fā)泡倍數(shù)高，當其噴射到上下隅角時, 它能快速發(fā)泡，將漏風(fēng)通道全部充填嚴密，杜絕了采空區(qū)漏風(fēng)，消除 了煤炭自燃的“充足氧氣”因素。五. 實施效果25110綜放面在剩余50米時，在超前工作面上下口 10-30in范圍 的煤體松軟、裂隙發(fā)達的煤體上，自回風(fēng)巷向皮帶巷施工注水鉆孔， 采用靜壓注水的方式，通過所施工的高、中、低位組鉆孔輪換、交替 注水，確保煤體被基本濕潤，當這些濕潤煤體遺留在采空區(qū)時能有效 減緩煤炭自燃周期。

7、在工作面回采末期，通過預(yù)埋管路，對采空區(qū)進行間歇性注氮， 降低采空區(qū)溫度，減小采空區(qū)氧濃度；在工作面回撤前期的準備工作 中，首先采取對工作面風(fēng)量進行合理控制，形成均壓通風(fēng)，為工作面 的防滅火創(chuàng)造出基礎(chǔ)條件，其次在回采末期及回撤期間，通過對工作 面上隅角、架間、架頂以及下隅角施工短、中、長距離鉆孔，進行黃 泥灌漿，并在灌漿過程中隨時在灌漿山篩子房內(nèi)隨時往泥漿中均壓添 加阻化劑，大量向采空區(qū)灌入。并配合以對工作面上、下隅角人工噴 灑阻化劑，使得拋入采空區(qū)的遺煤不易自燃；隨工作面推進，及時對 上下隅角采用泡沫充填材料進行充填堵漏，減少向采空區(qū)漏風(fēng)。通過上述這諸多措施，有效的防止了 25110綜放工作面在在長約60天的靜壓狀態(tài)下沒有出現(xiàn)高溫、沒有出現(xiàn)氣體濃度超限，實現(xiàn)工作面的安全回撤。六、技術(shù)指標與技術(shù)水平通過本課題的深入探索，將切實解決馬蹄溝煤礦在45-60天長期 停產(chǎn)期間或工作面回采末期、回撤期間靜壓狀態(tài)下的防滅火難題，為 礦井的安全回采與可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。七、推廣及應(yīng)用前景針對礦井工作面在停產(chǎn)期間、回采末期以及工作面的回撤等靜壓 狀態(tài)下防滅火關(guān)鍵技術(shù)的研究，將對礦井安全回采及可持續(xù)發(fā)展起到 重大意義，對提高礦井煤炭資源回采率、延長礦井服務(wù)年